多功能眼镜及控制方法

技术领域

本发明涉及一种眼镜，尤其是一种针对干眼症患者眼球的保湿等需求的多功能眼镜。

背景技术

随着各类电子产品的广泛应用，每个人都是干眼症的潜在患者，或者说人们都在一定程度上患有干眼症，只是严重程度不一样而已，所以说一款具有防治干眼症功能的眼镜是干眼症患者翘首以盼的。

目前市场上有两类针对干眼症患者的眼镜。其一为湿房眼镜，主要靠水分的加热挥发或物理自然挥发来形成一个通风的湿润环境，从而对眼睛进行保湿，帮助眼睛干涩的患者在眼睛的周围保住蒸发出去的水分，增加眼睛周围的湿度。水分物理自然挥发方式不仅加湿速度慢，起效时间长，还容易受到周围环境温度的影响；水分加热挥发方式，需加热保湿液至较高温度，具有潜在的烫伤风险，且容易对干眼症患者过热的眼球表面带来进一步伤害。其二是干眼症眼球加湿眼镜装置，采用眼镜盒超声雾化加湿器结合，利用导管将眼镜与超声雾化装置相连接，在镜腿根部喷出经过处理的雾化液体，从而实现减缓或者治疗干眼症的功能。该装置对比湿房眼镜的结构和功能，能够起到主动雾化的效果，但没有温湿度反馈系统和雾化液收集装置，只有一个简单的雾化功能，使用性一般。

发明内容

本发明拟针对干眼症患者眼球的保湿等需求，克服现有湿房眼镜或超声雾化眼球加湿装置等存在的局限，提出一种利用螺旋增压方式雾化保湿液，眼球表面温湿度可检测可控制的多功能眼镜及控制方法。

本发明的技术方案是：一种多功能眼镜，包括镜框、镜腿以及镜片，所述镜框内侧与佩戴者面部贴合处之间设有中空的硅胶储水槽，所述硅胶储水槽为一种中空的硅胶套，附在钛合金镜架上，作为储水腔对保湿液进行储存；所述镜架下沿安置冷凝液滴处理装置，用于收集雾化液凝结水滴；所述镜腿上安装雾化装置、微处理器及电源模块，所述雾化装置通过导液管连接硅胶储水槽，将保湿液雾化再通过阵列式导雾通道进入硅胶储水槽形成的封闭空间，从而起到对干涩眼部的润湿作用；所述阵列式导雾通道外设置发热线圈，用于加热保湿液；所述微处理器连接雾化装置，控制雾化装置将保湿液雾化；所述微处理器连接发热线圈，控制所述发热线圈快速发热，用于加热保湿液。

进一步，所述的冷凝液滴处理装置采用吸水纸进行水滴吸附，并在雾化装置雾化液喷出口的下端设有一个可拆卸的小水槽。

进一步，所述的雾化装置具有一个电机，电机轴上装有多个螺旋叶片，由电机驱动多个螺旋叶片增压雾化保湿液，使保湿液受压进入喷口，从喷口喷射出雾化保湿液。

进一步，所述硅胶储水槽通过导液管将硅胶储水槽与雾化装置连接。

进一步，雾化后的保湿液通过阵列式导雾通道进入硅胶储水槽等形成的封闭空间，并流向佩戴者的眼部。

进一步，还包括设置于镜框上的温湿度传感器和蓝牙模块；所述温湿度传感器设置于镜框上，在镜框与镜腿连接处，并将实时数据发送给微处理器；所述蓝牙模块焊接在镜腿上，与所述微处理器连接，用于通过外部服务器与手机等客户端进行数据交互。

进一步，所述微处理器芯片焊接在镜腿侧面加宽处。

一种多功能眼镜的控制方法，包括以下步骤：

第一，实时获取温湿度传感器数字信号，并将温湿度数字信号传输至微处理器中，根据预设的温湿度阈值对温湿度进行分析；

第二，根据分析结果生成控制信号，分别控制雾化装置调节湿度和控制加热线圈调节温度；控制湿度时，调整电机的转速以调节雾化液的输出速度；控制温度时，调整加热线圈的温度；

第三，温湿度数字信号通过微处理器和蓝牙模块，经外部服务器与手机等客户端可进行数据交互。

本发明的有益效果是：

本发明在镜框内侧与佩戴者面部贴合处之间设有中空的硅胶储水槽，中空硅胶套附着在镜框上，形成储水腔；冷凝液滴收集装置安置于镜框下沿用于收集雾化液凝结水滴；镜腿上设有雾化装置；雾化装置与硅胶储水槽通过导液管连接；佩戴时，镜框、镜片、硅胶储水槽以及佩戴者面部形成封闭空间；微处理器控制雾化装置将保湿液雾化通过阵列式导雾通道进入硅胶储水槽等形成的封闭空间，起到对干涩眼部的润湿；阵列式导雾通道外设置发热线圈，用于加热保湿液。本发明雾化速度快，并具有一定热敷效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的多功能眼镜的镜框外侧方向的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的多功能眼镜的冷凝液滴处理装置的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的多功能眼镜的雾化装置的结构示意图；

图中：1、镜框；2、镜腿；3、硅胶储水槽；4、冷凝液滴处理装置；5、微处理器；6、雾化装置；61、螺旋叶片轴；62、储液仓；63、阵列式导雾通道；64、电机；7、镜片；8、加热线圈；9、电源模块；10、蓝牙模块；11、导液管；12、温湿度传感器。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。

请参阅图1至图3，本发明实施例一提供的多功能眼镜，包括镜框1、镜腿2、硅胶储水槽3、冷凝液滴处理装置4、微处理器5、雾化装置6以及设置于镜框上的镜片7。中空的硅胶储水槽3附着在镜框1上，作为储水腔对保湿液进行储存；冷凝液滴处理装置4安置于镜框1下沿用于收集雾化液凝结水滴；硅胶储水槽3通过导液管11将保湿液输送至雾化装置6；镜腿2上安装了一种雾化装置6将保湿液雾化再通过小孔阵列式导雾通道63进入硅胶储水槽3形成的内壁空间，从而起到对干涩眼部的润湿作用；镜腿前端安装温湿度传感器12。阵列式导雾通道63上缠绕加热线圈8起到加热雾化液的作用。

微处理器5与加热线圈8相连，控制其快速加热；微处理器5与雾化装置电机64相连，通过电机64的转速控制雾化装置的雾化速度；微处理器5与温湿度传感器12相连，实时采集眼表的温湿度数据；微处理器5与蓝牙模块10相连，通过外部服务器与手机等客户端进行数据交互。

电源模块9采用纽扣式电池，为微处理器5、雾化装置6、加热线圈8、蓝牙模块10和温湿度传感器12提供动力来源。需要说明的是，镜片7经防雾化处理，镜框1的材质为钛金属，形态为两眼同腔型，整体轻便，韧度高，无磁性反应以及亲肤的特性。封闭腔的形态可以是两眼同腔型，这两个腔型可以是相通，也可以是不相通。如果是相通，则只需要一套硅胶储水槽3和雾化装置6就可以实现。但是为了方便对单个眼睛的加湿，于本实施例中采用两个不相通的封闭腔。也就是说雾化装置6中阵列式导雾通道63与两个封闭腔均相通。硅胶储水槽3开设在镜框1上，内部中空储水，侧面还设有一个注水口，便于及时增加雾化液。由于硅胶储水槽3的结构是不规则的，经过计算，其一次储水量均为50ml，理论上该硅胶储水槽3的一次储水使用时间大于5小时。雾化装置6设置在两个镜腿2的前部，包括起雾化功能的螺旋式叶片轴61、储液仓62、起输出功能的小孔阵列式导雾通道63和动力来源电机64。基于本设计的集成需要，采用的雾化原理是压缩式雾化器，利用液体的压缩喷射出雾化液。电机64旋转轴与螺旋增压叶片61采用过盈配合的连接，电机64旋转时带动一个螺旋叶片61，从而带动气流，将硅胶储水槽3的保湿液通过导液管11吸到储液仓62中，进而使雾化液受压进入喷口，从喷口喷射出的雾化水滴再通过小孔阵列式导雾通道63进入硅胶储水槽3形成的内部空间，从而起到对干涩眼部的湿润作用。小孔阵列式导雾通道63的设计是由很多细密的小孔组成，由于小孔的直径非常小，在电机不工作的时候，就可以依靠水的表面张力以及硅胶材质本身的弹性，可以保障液态雾化液不会流出，保障雾化液不会泄露。考虑到对眼镜进行温度补充作用，可以在导雾通道63上缠绕加热线圈8，起到一个加热的作用，也能够有效的防止雾化液在传输中受冷结成水珠，降低雾化作用。在微处理器控制下，使眼镜封闭腔内的温度控制在42～45℃。需要说明的是，雾化装置6安装时对电机64进行固定，避免在电机发动的时候镜腿2抖动，影响佩戴者的舒适感。镜腿2上电路连接部分，考虑到尺寸需求等因素，选取高温镀银线作为本设计的电线。高温镀银线外径仅有0.4mm，内部线芯一股七丝，外部保护套为透明特氟龙材料，耐高低温，具有优异的抗老化性能。

温湿度传感器12安装在镜框1与镜腿2的连接部分。镜框1侧面的位置是靠近眼睛的，便于对眼镜附近温湿度进行监测，从而将实时的数据发送给微处理器芯片5进行处理。微处理器芯片5安装采用贴片式，设计在蓝牙芯片10的旁边，对雾化装置6进行控制。

本发明为实施例一提供的多功能眼镜控制方法，包括以下步骤：第一，实时获取温湿度传感器12数字信号，并将温湿度数字信号传输至微处理器5中，根据预设的温湿度阈值对温湿度进行分析。第二，根据分析结果生成控制信号，分别控制雾化装置6调节湿度和控制加热线圈8调节温度。控制湿度时，调整电机64的转速以调节雾化液的输出速度；控制温度时，调整加热线圈8的温度。第三，温湿度数字信号通过微处理器5和蓝牙模块10，经外部服务器与手机等客户端可进行数据交互。于其他实施例中，在两个同腔型中间的镜框1上设置鼻托，以分摊佩戴的承载力，因为加上了硅胶储水槽3、雾化装置6以及扩大扩宽的镜腿2设计等，眼镜本身的重量大概会增加一到两倍，因此不能仅仅依靠鼻托和耳架两个部分承受整个眼镜的重量。最关键在于硅胶储水槽3和设计在镜腿2部分的雾化装置6的重量。考虑到重量的主要增加量为硅胶储水槽3和镜腿2前端，所以分开进行解决。对于硅胶储水槽3部分重量的增加，以去除普通眼镜的鼻托设计，直接让硅胶储水槽3与脸部进行贴合，利用脸部对硅胶储水槽3的支撑,来承受整个镜架的重力。用硅胶储水槽3代替鼻托进行承重，极大的增加了脸部的受力面积，当受力面积增大时，对应点单位面积受力就会减小。相较于两个鼻托的受力面积，采用硅胶储水槽3进行受力时，眼镜与脸部的接触面积增大了大约十倍，所以单位面积受力也就对应的减小。对于镜腿2处安装雾化装置6对眼镜镜架重量增加的部分，采用加宽的镜腿2设计，为了便于雾化系统6的安装工作，设计的镜腿2前端已经进行了加宽设计，设计在加宽的镜腿2贴近脸部的部分加设摩擦系数较大的橡胶。镜腿2间距都是在配置的时候调节合理，使得眼镜的镜腿2与面部紧密贴合，摩擦系数较大的镜腿2的设计在镜架质量增加的情况下，将耳部所承受的压力分散在与镜腿2贴合的面部侧面。质量越大，摩擦系数越大，摩擦力越大，其重量增加的平衡利用摩擦力公式来计算。

针对重力平衡方案，本发明提供两种可行性比较高的实施例。实施例一采用镜腿2后端进行配重，将镜腿2后端进行加粗处理，或者镜腿2后端使用密度较大的材料。利用杠杆原理，以耳朵为支点，当镜腿2后端的质量增加了，镜架对于鼻梁的压迫力自然就降低了。实施例二设计一个绑带或者支架，从镜框1中间拉出，支架戴在头顶，用头顶承受支架上的重力。此方法与硅胶储水槽3代替鼻托的方法相近，以增加受力面积来分散重力，只是需要增加一个类似于镜腿2的支架，将镜框1增加的重量放到头顶承受。

以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例。本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。